Требуемый номинальный тепловой поток прибора

Тепловой поток отопительного прибора

Материал из ТеплоВики — энциклопедия отоплении

Содержание

Термины и определения

Номинальный тепловой поток Q_н.y. — тепловой поток, определяемый при нормальных (нормативных) условиях:

• температурном напоре ΔT_н.у. = 70 °C;
• расходе теплоносителя через отопительный прибор G_н.у. = 0,1 кг/с (360 кг/ч);
• стандартном (нормальном) атмосферном давлении P_н.у. = 101,33 кПа (760 мм рт. ст.);
• движении теплоносителя в отопительном приборе по схеме «сверху — вниз».

Температурный напор ΔT_о.п. — разность между средней температурой воды в отопительном приборе и расчётной температурой воздуха в помещении, °С.

Расход теплоносителя G_о.п. — количество воды, протекающее за единицу времени через отопительный прибор, кг/с (кг/ч).

Тепловой поток отопительного прибора

Тепловой поток отопительного прибора Q_о.п., при условиях, отличающихся от номинальных, определяют по формуле:

Q_о.п. = Q_н.y. • (ΔT_о.п./ΔT_н.у.) n • (G_о.п./G_н.у.) p • b • c • ψ₁ • ψ₂ • ψ₃ (1) где:

• n и p — эмпирические показатели степени, значение которых зависит от типа отопительного прибора и схемы движения воды (для некоторых типов нагревательных приборов);
• b — поправочный коэффициент, который учитывае отличие расчетного барометрического давлени для конкретного географического пункта от стандартного атмосферного давления;
• с — поправочный коэффициент, который учитывает схему движения воды в отопительном приборе при разных диапазонах расхода теплоносителя (учитывается только для чугунных секционных радиаторов и стальных панельных радиаторов типа РСВИ);
• ψ₁ — поправочный коэффициент, который учитывает уменьшение теплового потока отопительного прибора при движении воды в нем по схеме «снизу-вверх». Для чугунных секционных радиаторов, стальных панельных радиаторов и конвекторов типа «Аккорд» величину ψ₁ вычисляют по формуле (3);
• ψ₂ — поправочный коэффициент на число рядов отопительных приборов по вертикали, который учитывает уменьшение теплового потока верхних приборов, омывающихся нагретым потоком воздуха от расположенных ниже приборов;
• ψ₃ — поправочный коэффициент, который учитывает уменьшение теплового потока отопительных приборов при их установке в два ряда в глубину.

Часто в литературе приводят формулу (1) в следующем модифицированном виде:

Q_о.п. = Q_н.y. • φ₁ • φ₂ • b • c • ψ₁ • ψ₂ • ψ₃ (2) где:

• φ₁ — поправочный коэффициент, который учитывает изменение теплового потока отопительного прибора при отличии расчетного температурного напора ΔT_о.п. от температурного напора при нормальных условиях ΔT_н.у. = 70 °С;
• φ₂ — поправочный коэффициент, который учитывает изменение теплового потока отопительного прибора при отличии расчетного расхода воды G_о.п. от расхода воды при нормальных условиях G_н.у. = 0,1 кг/с (360 кг/ч).

Величину коэффициента ψ₁ вычисляют по формуле:

ψ₁ = 1 – а • (t_вх — t_вых) (3) где:

• а = 0,006 — для чугунных секционных радиаторов и стальных панельных радиаторов типа РСВИ;
• а = 0,002 — для настенных конвекторов типа «Аккорд»;
• t_вх — температура воды на входе в отопительный прибор, °С;
• t_вых — температура воды на выходе из отопительного прибора, °С.

Источник

Тепловой расчёт отопительных приборов.

Тепловой расчёт отопительных приборов заключается в определении площади поверхности отопительных приборов с последующим вычислением количества секций радиаторов или подбора типоразмера конвекторов (5,6).

Расчётная площадь поверхности отопительного прибора:

где Q_пр – теплоотдача отопительного прибора в отапливаемое помещение, определяется по формуле:

где Q_{n —} теплопотребность помещения, равная его теплопотерям за вычетом теплопоступлений ,Вт;

Q_{тр —} суммарная теплоотдача проложенных в пределах помещения стояков, подводок, к которым непосредственно присоединён прибор (коэффициент 0,9 учитывает долю теплового потока от теплопроводов, полезную для поддержания температуры воздуха в помещении), Вт;

q_{пр —} расчётная плотность теплового потока отопительного прибора, Вт/м 2 , определяется по формуле (18);

Основные технические характеристики некоторых отопительных приборов, выпускаемых промышленностью, приведены в прил. 6 методических указаний.

Расчётная плотность теплового потока q_пр, Вт/м 2 , для условий работы отличных от стандартных:

где q_{ном —} номинальная плотность теплового потока отопительного прибора при стандартных условиях работы, Вт/м 2 , принимается по прил. 6. Стандартными условиями считаются условия работы системы отопления, когда средний температурный напор равен 70 °С, расход воды в приборе составляет 0,1 кг/с, а атмосферное давление 101,3 кПа;

Dt_{ср —} температурный напор равный разности полусуммы температур теплоносителя на входе и выходе отопительного прибора и температуры воздуха помещения:

где t_{вх —} температура воды на входе в прибор, °С;

t_{вых —} температура воды на выходе из прибора, °С;

t_{р —} температура воздуха помещения, °С;

G_{пр —} действительный расход воды в отопительном приборе,кг/с;

где Q_{т —} суммарная тепловая нагрузка всех отопительных приборов стояка, Вт;

c — удельная теплоёмкость воды, с = 4200 Дж/(кг×К);

t_{r —} температура воды на входе в первый прибор стояка, t_r= 105 °С ;

t_{0 —} температура воды на выходе из последнего по ходу движения воды прибора стояка, t₀ = 70°С;

n, p — экспериментальные значения показателей степени, приведены в прил. 6;

b_{1 —} коэффициент учёта дополнительного теплового потока устанавливаемых отопительных приборов за счёт округления сверх расчётной величины, принимается по табл. 9;

b_{2 —} коэффициент учёта дополнительных потерь теплоты отопительными приборами, установленными у наружных ограждений: для радиаторов чугунных и конвекторов с кожухом b₂ = 1,02, для конвекторов без кожуха b₂ = 1,03 при установке у наружной стены в том числе под световым проёмом ([5],табл. 8.3).

Шаг номенклатурного ряда отопительных приборов	b1
0,12	1,02
0,15	1,03
0,18	1,04
0,21	1,06
0,24	1,08
0,3	1,13
Примечание: Шаг номенклатурного ряда прибора следует определять как произведение номинальной плотности теплового потока на площадь поверхности нагрева секции. Например, для радиаторов чугунных секционных qном×f1 = 0,758×0,244 = 0,18, следовательно b1 = 1,04.

С_пр — коэффициент, учитывающий схему присоединения отопительного прибора и изменения показателя степени р в различных диапазонах расхода теплоносителя, принимается по прил.6.

Температуру воды на входе и выходе каждого отопительного прибора можно определить лишь последовательно, начиная с первого походу движения воды прибора:

где t_{вых i}, t_вх – температура воды соответственно на входе в i-й по ходу движения воды прибор и на выходе из него, °С;

t_{вх (i+1)} — температура воды на входе в i+1-й по ходу движения воды прибор, °С;

Q_{n i} – тепловая нагрузка i-го прибора, Вт;

Теплоотдача открыто проложенных в пределах помещения труб стояка и подводок, к которым непосредственно присоединён прибор;

где l_в, l_r – длина вертикальных и горизонтальных труб в пределах помещения, м;

q_в, q_r – теплоотдача 1 м вертикальных и горизонтальных труб, Вт/м, для неизолированных труб принимается по приложению 7 методических указаний , исходя из диаметра и положения труб, а так же разности температуры теплоносителя при входе его в рассматриваемое помещение t_вх и температуры воздуха в помещении t_р.

Расчётное число секций чугунных радиаторов определяют по формуле:

где f₁ – площадь поверхности нагрева одной секции, м 2 , зависящая от типа радиатора, принятого к установке в помещении (принимается по прил.6);

b₄ – коэффициент, учитывающий способ установки радиатора в помещении ([6], табл. 9,12),

при открытой установке b₄ = 1;

b₃ – коэффициент учёта числа секций в приборе для радиатора типа МС-140, принимаемый равным:

Число секций в приборе до 15 16-20 21-25

b₃ 1 0,98 0,96

Для всех остальных типов приборов b₃ = 1

К установке принимается, как правило, ближайшее большее целое число секций радиатора. Округление числа секций до целого в меньшую сторону допускается, если при этом тепловой поток уменьшается не более чем на 6%.

Число конвекторов без кожуха по вертикали и в ряду по горизонтали определяют по формуле:

где n – число ярусов и рядов элементов, составляющих прибор;

f₁— площадь одного элемента конвектора, м 2 .

Тепловой расчёт оформляют в виде таблицы, пример расчёта представлен в п. 4.

Источник

РАСЧЕТ ОТОПИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ

Расчет поверхности отопительных приборов

Требуемый номинальный тепловой поток определяют по формуле

где j_к – комплексный коэффициент приведения номинального условного теплового потока прибора к расчетным условиям;

Q_пр – необходимая теплопередача прибора в рассматриваемое помещение

Q_тр – теплоотдача открыто проложенных в пределах помещения труб стояка (ветви) и подводок, к которым непосредственно присоединен прибор,

где q_в и q_г – теплоотдача 1 м вертикальных и горизонтальных труб, Вт/м, для неизолированных труб принимается по табл. Ж.1 (приложение Ж), исходя из диаметра и положения труб, а также разности температуры теплоносителя при входе его в рассматриваемое помещение t_т и температуры воздуха в помещении t_в;

l_в и l_г — длина вертикальных и горизонтальных труб в пределах помещения, м.

Тепловой поток выбранного прибора не должен уменьшаться более, чем на 5% или на 60 Вт по сравнению с Q_пр, поэтому прибор выбирают по приложению Х [6] по величине Q_н.т, полученной исходя из значения Q_пр, уменьшенного на 5% при Q_пр £ 1200 Вт или на 60 Вт при Q_пр > 1200 Вт.

Комплексный коэффициент приведения номинального условного теплового потока прибора к расчетным условиям j_к при теплоносителе воде:

; (6.4)

Dt_ср – разность средней температуры воды t­_ср в приборе и температуры окружающего воздуха t_в, о С:

t­_вх и t_вых­ – температура воды, входящей в прибор и выходящей из него, о С;

G_пр – расход воды в приборе (для конвекторов – расход воды в одной трубе конвектора) , кг/ч,

, (6.6)

для однотрубных систем G_пр=aG_ст (a — коэффициент затекания воды в приборных узлах);

b — коэффициент учета атмосферного давления в данной местности (табл. 6.1);

n, p, c – экспериментальные числовые показатели (приложение И);

Y — коэффициент учета направления движения теплоносителя в приборе снизу-вверх:

где а=0,006 – для чугунных секционных и стальных панельных радиаторов типа РСВ1; а=0,002 – для конвекторов настенных типа “Универсал”, “Аккорд” и прибора “Коралл” в двухрядном исполнении по высоте, для остальных приборов Y=1.

Значения коэффициента b учета расчетного атмосферного давления

для отопительных приборов

Тип отопительного прибора	Значение b при атмосферном давлении, гПа (мм рт.ст.)
(780)	1013,3 (760)	(750)	(740)	(730)	(720)	(710)	(700)
Радиатор панельный стальной однорядный	1,008	1,0	0,996	0,991	0,987	0,982	0,978	0,973
Радиатор двухрядный и секционный чугунный	1,011	1,0	0,994	0,989	0,983	0,977	0,972	0,966
Конвектор без кожуха, труба ребристая, прибор «Коралл»	1,012	1,0	0,994	0,988	0,982	0,976	0,970	0,963
Конвектор с кожухом	1,015	1,0	0,992	0,983	0,975	0,968	0,961	0,954

Минимально допустимое число секций чугунного радиатора определяют по формуле

, (6.8)

где Q_н.у – номинальный условный тепловой поток одной секции радиатора, Вт, принимается по табл. 6.2;

Q_н.т – требуемый номинальный тепловой поток, Вт;

b₄ – коэффициент учета способа установки радиатора, при открытой установке b₄=1;

b₃ – коэффициент учета числа секций в приборе для радиатора типа МС-140, принимаемый равным:

число секций в приборе	до 15	16…20	21…25
b3	1,0	0,98	0,96

Для радиаторов остальных типов по формуле

. (6.9)

Техническая характеристика радиаторов чугунных секционных

Источник